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Erste Schritte mit dem Espressif ESP32-WROOM-32SE - FreeRTOS

Die vorliegende Übersetzung wurde maschinell erstellt. Im Falle eines Konflikts oder eines Widerspruchs zwischen dieser übersetzten Fassung und der englischen Fassung (einschließlich infolge von Verzögerungen bei der Übersetzung) ist die englische Fassung maßgeblich.

Erste Schritte mit dem Espressif ESP32-WROOM-32SE

Wichtig

Diese Referenzintegration wird im Amazon-FreeRTOS Repository gehostet, das veraltet ist. Wir empfehlen, dass Sie hier beginnen, wenn Sie ein neues Projekt erstellen. Wenn Sie bereits ein bestehendes FreeRTOS-Projekt haben, das auf dem inzwischen veralteten Amazon-FreeRTOS Repository basiert, lesen Sie das. Amazon-FreeRTOS Leitfaden zur Migration zum Github-Repository

Anmerkung
  • Um zu erfahren, wie Sie modulare FreeRTOS-Bibliotheken und -Demos in Ihr eigenes Espressif IDF-Projekt integrieren können, schauen Sie sich unsere empfohlene Referenzintegration für die Plattform an. ESP32-C3

  • Derzeit unterstützt der FreeRTOS-Port für die SMP (Symmetric Multiprocessing) -Funktion ESP32-WROOM-32SE nicht.

Dieses Tutorial zeigt Ihnen, wie Sie mit Espressif beginnen können. ESP32-WROOM-32SE Informationen zum Kauf eines Geräts von unserem Partner im AWS Partnergerätekatalog finden Sie unter. ESP32-WROOM-32SE

-Übersicht

In diesem Tutorial führen Sie die folgenden Schritte aus:

  1. Verbinden Sie Ihr Board mit einem Host-Rechner.

  2. Installieren Sie Software zum Entwickeln und Debuggen eingebetteter Anwendungen für Ihr Mikrocontroller-Board auf Ihrem Host-Computer.

  3. Kreuzkompilieren Sie eine FreeRTOS-Demoanwendung zu einem Binär-Image.

  4. Laden des binären Anwendungs-Image auf Ihre Platine und Ausführen der Anwendung.

  5. Überwachen und debuggen Sie die laufende Anwendung mithilfe einer seriellen Verbindung.

Voraussetzungen

Bevor Sie mit FreeRTOS auf Ihrem Espressif-Board beginnen, müssen Sie Ihr Konto und Ihre AWS Berechtigungen einrichten.

Melde dich an für AWS-Konto

Um damit zu beginnen AWS, benötigen Sie eine AWS-Konto. Informationen zum Erstellen einer AWS-Konto finden Sie AWS-Konto im AWS -Kontenverwaltung Referenzhandbuch unter Erste Schritte mit einer.

Um Zugriff zu gewähren, fügen Sie Ihren Benutzern, Gruppen oder Rollen Berechtigungen hinzu:

Erste Schritte

Anmerkung

Die Linux-Befehle in diesem Tutorial setzen voraus, dass Sie die Bash-Shell verwenden.

  1. Richten Sie die Espressif-Hardware ein.

    Informationen zum Einrichten der Hardware des ESP32-WROOM-32SE Entwicklungsboards finden Sie im ESP32-DevKitC V4 Getting Started Guide.

    Wichtig

    Wenn Sie den Abschnitt „Schritt für Schritt zur Installation“ des Handbuchs erreicht haben, fahren Sie fort, bis Sie Schritt 4 (Umgebungsvariablen einrichten) abgeschlossen haben. Beenden Sie, nachdem Sie Schritt 4 abgeschlossen haben, und folgen Sie den verbleibenden Schritten hier.

  2. Laden Sie Amazon FreeRTOS von herunter. GitHub (Anweisungen finden Sie in der README.md Datei.)

  3. Richten Sie Ihre Entwicklungsumgebung ein.

    Um mit deinem Board zu kommunizieren, musst du eine Toolchain installieren. Espressif stellt sie zur Verfügung ESP-IDF , um Software für ihre Boards zu entwickeln. Da in Amazon FreeRTOS ESP-IDF eine eigene Version des FreeRTOS-Kernels als Komponente integriert ist, enthält Amazon FreeRTOS eine benutzerdefinierte Version von ESP-IDF v4.2, bei der der FreeRTOS-Kernel entfernt wurde. Dadurch werden Probleme mit doppelten Dateien beim Kompilieren behoben. Um die benutzerdefinierte Version von ESP-IDF Version 4.2 zu verwenden, die in Amazon FreeRTOS enthalten ist, folgen Sie den nachstehenden Anweisungen für das Betriebssystem Ihres Host-Computers.

    Windows

    1. Laden Sie ESP-IDF den Universal Online Installer für Windows herunter.

    2. Führen Sie den Universal Online Installer aus.

    3. Wenn Sie zum Schritt Herunterladen oder Verwenden gelangen ESP-IDF, wählen Sie Bestehendes ESP-IDF Verzeichnis verwenden und setzen Sie Bestehendes ESP-IDF Verzeichnis auswählen auffreertos/vendors/espressif/esp-idf.

    4. Schließen Sie die Installation ab.

    macOS

    1. Folgen Sie den Anweisungen im Standard-Setup der Toolchain-Voraussetzungen (ESP-IDF v4.2) für macOS.

      Wichtig

      Wenn Sie unter „Nächste Schritte“ zu den ESP-IDF „Holen“ -Anweisungen gelangen, beenden Sie den Vorgang und kehren Sie dann zu den Anweisungen auf dieser Seite zurück.

    2. Öffnen Sie ein Befehlszeilenfenster.

    3. Navigieren Sie zum FreeRTOS-Download-Verzeichnis und führen Sie dann das folgende Skript aus, um die espressif-Toolchain für Ihre Plattform herunterzuladen und zu installieren.

      vendors/espressif/esp-idf/install.sh
    4. Fügen Sie die ESP-IDF Toolchaintools mit dem folgenden Befehl zum Pfad Ihres Terminals hinzu.

      source vendors/espressif/esp-idf/export.sh

    Linux

    1. Folgen Sie den Anweisungen im Standard-Setup der Toolchain-Prinzipien (ESP-IDF v4.2) für Linux.

      Wichtig

      Wenn Sie unter Nächste Schritte zu den Anweisungen ESP-IDF „Abrufen“ gelangen, beenden Sie den Vorgang und kehren Sie dann zu den Anweisungen auf dieser Seite zurück.

    2. Öffnen Sie ein Befehlszeilenfenster.

    3. Navigieren Sie zum FreeRTOS-Download-Verzeichnis und führen Sie dann das folgende Skript aus, um die Espressif-Toolchain für Ihre Plattform herunterzuladen und zu installieren.

      vendors/espressif/esp-idf/install.sh
    4. Fügen Sie die ESP-IDF Toolchaintools mit dem folgenden Befehl zum Pfad Ihres Terminals hinzu.

      source vendors/espressif/esp-idf/export.sh
  4. Stellen Sie eine serielle Verbindung her.

    1. Um eine serielle Verbindung zwischen Ihrem Host-Computer und dem herzustellen ESP32-WROOM-32SE, installieren Sie die CP210x USB to UART Bridge VCP-Treiber. Sie können diese Treiber von Silicon Labs herunterladen.

    2. Führen Sie die Schritte aus, um eine serielle Verbindung mit ESP32 herzustellen.

    3. Nachdem Sie eine serielle Verbindung hergestellt haben, notieren Sie sich den seriellen Port für Ihre Board-Verbindung. Sie benötigen es, um die Demo zu flashen.

Konfigurieren Sie die FreeRTOS-Demoanwendungen

Für dieses Tutorial befindet sich die FreeRTOS-Konfigurationsdatei unter. freertos/vendors/espressif/boards/board-name/aws_demos/config_files/FreeRTOSConfig.h (Wenn zum Beispiel ausgewählt AFR_BOARD espressif.esp32_devkitc ist, befindet sich die Konfigurationsdatei unterfreertos/vendors/espressif/boards/esp32/aws_demos/config_files/FreeRTOSConfig.h.)

Wichtig

Das ATECC608A-Gerät verfügt über eine einmalige Initialisierung, die bei der ersten Ausführung eines Projekts (während des Aufrufs) an das Gerät gebunden wird. C_InitToken Das FreeRTOS-Demoprojekt und das Testprojekt haben jedoch unterschiedliche Konfigurationen. Wenn das Gerät während der Demo-Projektkonfigurationen gesperrt ist, sind nicht alle Tests im Testprojekt erfolgreich.

  1. Konfigurieren Sie das FreeRTOS-Demoprojekt, indem Sie den Schritten unter folgen. Konfiguration der FreeRTOS-Demos Wenn Sie zum letzten Schritt kommen, um Ihre AWS IoT Anmeldeinformationen zu formatieren, beenden Sie und führen Sie die folgenden Schritte aus.

  2. Microchip hat mehrere Skript-Tools zur Verfügung gestellt, um beim Aufbau der ATECC608A-Teile zu helfen. Navigieren Sie zu dem Verzeichnis freertos/vendors/microchip/example_trust_chain_tool und öffnen Sie die Datei README.md.

  3. Folgen Sie den Anweisungen in der README.md Datei, um Ihr Gerät bereitzustellen. Die Schritte umfassen Folgendes:

    1. Erstellen Sie eine Zertifizierungsstelle und registrieren Sie sie bei AWS.

    2. Generieren Sie Ihre Schlüssel auf dem ATECC608A und exportieren Sie den öffentlichen Schlüssel und die Seriennummer des Geräts.

    3. Generieren Sie ein Zertifikat für das Gerät und registrieren Sie dieses Zertifikat bei AWS.

  4. Laden Sie das Zertifizierungsstellenzertifikat und das Gerätezertifikat auf das Gerät, indem Sie die Anweisungen für Developer-mode Schlüsselbereitstellung befolgen.

Überwachung von MQTT-Nachrichten auf der AWS Cloud

Bevor Sie das FreeRTOS-Demoprojekt ausführen, können Sie den MQTT-Client in der AWS IoT Konsole so einrichten, dass er die Nachrichten überwacht, die Ihr Gerät an die Cloud sendet. AWS

Um das MQTT-Thema mit dem zu abonnieren AWS IoT MQTT-Client
  1. Melden Sie sich bei der AWS IoT -Konsole an.

  2. Wählen Sie im Navigationsbereich Test und dann MQTT Test Client aus.

  3. Geben Sie im Feld Abonnement-Thema your-thing-name/example/topic Folgendes ein und wählen Sie dann Thema abonnieren aus.

Erstellen, flashen und starten Sie das FreeRTOS-Demoprojekt mithilfe des Skripts idf.py

Sie können das IDF-Hilfsprogramm (idf.py) von Espressif verwenden, um die Build-Dateien zu generieren, die Anwendungs-Binärdatei zu erstellen und die Binärdateien auf Ihr Gerät zu flashen.

Anmerkung

Bei einigen Setups müssen Sie möglicherweise die Port-Option "-p port-name" with verwenden, idf.py um den richtigen Port anzugeben, wie im folgenden Beispiel.

idf.py -p /dev/cu.usbserial-00101301B flash
Erstelle und flashe FreeRTOS unter Windows, Linux und macOS (v4.2) ESP-IDF
  1. Navigiere zum Stammverzeichnis deines FreeRTOS-Download-Verzeichnisses.

  2. Geben Sie in einem Befehlszeilenfenster den folgenden Befehl ein, um die ESP-IDF Tools zum PATH Ihres Terminals hinzuzufügen:

    Windows (App „Befehl“)
    vendors\espressif\esp-idf\export.bat
    Windows (App „ESP-IDF 4.x CMD“)

    (Dies wurde bereits getan, als Sie die App geöffnet haben.)

    Linux/macOS
    source vendors/espressif/esp-idf/export.sh
  3. Konfigurieren Sie cmake im build Verzeichnis und erstellen Sie das Firmware-Image mit dem folgenden Befehl.

    idf.py -DVENDOR=espressif -DBOARD=esp32_ecc608a_devkitc -DCOMPILER=xtensa-esp32 build

    Sie sollten eine Ausgabe wie das folgende Beispiel sehen.

    Running cmake in directory /path/to/hello_world/build Executing "cmake -G Ninja --warn-uninitialized /path/to/hello_world"... Warn about uninitialized values. -- Found Git: /usr/bin/git (found version "2.17.0") -- Building empty aws_iot component due to configuration -- Component names: ... -- Component paths: ... ... (more lines of build system output) [527/527] Generating hello-world.bin esptool.py v2.3.1 Project build complete. To flash, run this command: ../../../components/esptool_py/esptool/esptool.py -p (PORT) -b 921600 write_flash --flash_mode dio --flash_size detect --flash_freq 40m 0x10000 build/hello-world.bin build 0x1000 build/bootloader/bootloader.bin 0x8000 build/partition_table/partition-table.bin or run 'idf.py -p PORT flash'

    Wenn keine Fehler vorliegen, generiert der Build die binären Firmware-Binärdateien.

  4. Löschen Sie den Flash-Speicher Ihres Entwicklungsboards mit dem folgenden Befehl.

    idf.py erase_flash
  5. Verwenden Sie das idf.py Skript, um die Anwendungs-Binärdatei auf Ihr Board zu flashen.

    idf.py flash
  6. Überwachen Sie die Ausgabe der seriellen Schnittstelle Ihres Boards mit dem folgenden Befehl.

    idf.py monitor
    Anmerkung
    • Sie können diese Befehle wie im folgenden Beispiel kombinieren.

      idf.py erase_flash flash monitor
    • Bei bestimmten Host-Rechner-Setups müssen Sie den Port angeben, wenn Sie die Karte flashen, wie im folgenden Beispiel dargestellt.

      idf.py erase_flash flash monitor -p /dev/ttyUSB1

Erstellen und flashen Sie FreeRTOS mit CMake

Neben der Verwendung des vom IDF SDK bereitgestellten idf.py Skripts zum Erstellen und Ausführen Ihres Codes können Sie das Projekt auch mit CMake erstellen. Derzeit unterstützt es Unix Makefile und das Ninja-Build-System.

Um das Projekt zu erstellen und zu flashen
  1. Navigieren Sie in einem Befehlszeilenfenster zum Stammverzeichnis Ihres FreeRTOS-Download-Verzeichnisses.

  2. Führen Sie das folgende Skript aus, um die ESP-IDF Tools zum PATH Ihrer Shell hinzuzufügen.

    Windows
    vendors\espressif\esp-idf\export.bat
    Linux/macOS
    source vendors/espressif/esp-idf/export.sh
  3. Geben Sie den folgenden Befehl ein, um die Build-Dateien zu generieren.

    Mit Unix-Makefiles
    cmake -DVENDOR=espressif -DBOARD=esp32_plus_ecc608a_devkitc -DCOMPILER=xtensa-esp32 -S . -B ./YOUR_BUILD_DIRECTORY -DAFR_ENABLE_ALL_MODULES=1 -DAFR_ENABLE_TESTS=0
    Mit Ninja
    cmake -DVENDOR=espressif -DBOARD=esp32_plus_ecc608a_devkitc -DCOMPILER=xtensa-esp32 -S . -B ./YOUR_BUILD_DIRECTORY -DAFR_ENABLE_ALL_MODULES=1 -DAFR_ENABLE_TESTS=0 -GNinja
  4. Lösche den Blitz und flashe dann die Platine.

    Mit Unix-Makefiles
    make -C ./YOUR_BUILD_DIRECTORY erase_flash
    make -C ./YOUR_BUILD_DIRECTORY flash
    Mit Ninja
    ninja -C ./YOUR_BUILD_DIRECTORY erase_flash
    ninja -C ./YOUR_BUILD_DIRECTORY flash

Zusätzliche Informationen

Weitere Informationen zur Verwendung und Problembehandlung von Espressif ESP32-Boards finden Sie in den folgenden Themen: